- •Материаловедение и конструкционные материалы
- •Часть 1. Металлические материалы
- •Часть 1.Металлические материалы.
- •Введение
- •1.Машиностроительные чугуны.
- •1.1. Белые литейные чугуны
- •1.2. Серые литейные чугуны.
- •1.3 Высокопрочные чугуны.
- •1.4. Ковкие чугуны.
- •1.5 Легированные чугуны.
- •1.5.1 Износостойкие чугуны.
- •1.5.2 Жаростойкие чугуны.
- •1.5.3 Жаропрочные чугуны.
- •1.5.4 Коррозионностойкие чугуны.
- •1.5.5.Антифрикционные чугуны
- •2.1 Стали обыкновенного качества.
- •2.2 Углеродистые качественные конструкционные стали
- •2.3 Конструкционные стали повышенной обрабатываемости резанием.
- •3. Легированные конструкционные стали.
- •3.1 Улучшаемые машиностроительные стали.
- •3.2 Цементуемые машиностроительные стали.
- •3.3 Высокопрочные стали
- •3.4 Рессорно-пружинные стали
- •3.5 Износостойкие стали
- •3.5.1 Шарикоподшипниковые стали
- •3.5.2 Графитизированная сталь
- •3.5.3 Высокомарганцовистая сталь
- •3.5.4 Литые карбидные сплавы.
- •3.5.5.Коррозионостойкие стали
- •3.5.6 Жаростойкие и жаропрочные стали.
- •3.5.7 Жаропрочные стали
- •3.5.8 Криогенные стали.
- •4. Инструментальные стали.
- •4.1. Стали для режущего инструмента.
- •4.1.1.Углеродистые инструментальные стали.
- •4.1.2 Легированные инструментальные стали.
- •4.1.3 Быстрорежущие стали.
- •4.1.4 Твердые сплавы.
- •4.1.5 Сверхтвердые материалы.
- •4.2 Стали для измерительного инструмента.
- •4.3 Стали для штампов холодного деформирования.
- •4.4 Стали для штампов горячего деформирования.
- •5. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •5.1 Сплавы высокого электросопротивления.
- •5.2Сплавы с низким коэффициентом теплового расширения.
- •5.3 Магнитные сплавы.
- •5.4 Сплавы с постоянным модулем упругости.
- •6.1 Свойства алюминия.
- •6.2 Маркировка алюминиевых сплавов.
- •6.3 Характеристика и классификация алюминиевых сплавов.
- •6.3.1 Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
- •6.4 Высокопрочные сплавы.
- •6.5 Жаропрочные сплавы.
- •6.6 Сплавы для ковки и штамповки.
- •6.7 Литейные алюминиевые сплавы
- •6.8 Антифрикционные алюминиевые сплавы.
- •6.9 Спеченные алюминиевые сплавы
- •7.Сплавы на основе меди
- •7.1 Свойства меди.
- •7.2 Классификация и маркировка медных сплавов.
- •7.Латуни.
- •7.4 Бронзы.
- •8.1 Титан.
- •8.2Сплавы титана.
- •10 Магниевые сплавы.
- •10.1 Магний.
- •10.2 Сплавы на основе магния.
- •11 Общие положения термической обработки металлов и сплавов.
- •Краткие сведения о маркировоке сплавов. Углеродистые стали
- •Легированные стали
- •Инструментальные стали
- •Цветные сплавы
- •Содержание
5. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
.К сплавам с особыми физическими свойствами относятся:
сплавы высокого электросопротивления;
сплавы с низким коэффициентом линейного расширении;.
магнитные сплавы;
сплавы с постоянным модулем упругости.
5.1 Сплавы высокого электросопротивления.
Сплавы высокого электросопротивления (ГОСТ10994-74) применяются для прецизионных элементов сопротивления (шунтов, катушек сопротивления, резисторов термопар, тензометров и т.д.) и нагревательных элементов электрических приборов и печей.
К сплавам предъявляются следующие требования:
1. Сплав должен обладать большим удельным сопротивлением.
2.Сплав должен обладать возможно малым температурным коэффициентом электросопротивления, то есть его сопротивление при изменении температуры должно меняться как можно меньше.
3.Сплав должен обладать высокой окалиностойкостью, так как от нее зависит срок службы нагревательного элемента.
Все сплавы с повышенным электросопротивлением делятся на 2 группы:
- реостатные сплавы, работающие при температуре <500˚ С ;
- сплавы для нагревательных элементов, работающие при температуре 800--1100˚ С.
Для реостатных сплавов используются сплавы с Ni , Мn, Zn. Наибольшее распространение получили сплавы манганин - МНМц3-12, константан –МНМц40-1,5 и копель МНМц43-0,3. Маркировка этих сплавов обычная для медных сплавов:МНМц40-1,5: М- медный сплав, Н- никеля 40%, Мц – марганца 1,5% , остальное -медь. Константан и копель используются для термопар, манганин – для потенциометров.
Для нагревательных элементов используются сплавы на железной и никелевой основе с легированием хромом и алюминием. Широко применяются сплавы хромаль ОХ23Ю5 (рабочая температура 1200˚С), фехраль Х13Ю4 ( рабочая температура 1000˚ С) и нихром Х20Н80( рабочая температура 1100˚ С ).Сплавы используются в виде лент, проволоки, прутков и т.д. Химический состав наиболее распространённого сплава нихром Х20Н80: С<0,15%, Si = 1,0%, Mn<0,7%, Cr =20%, Ni=78%, Al<0,2%, удельное сопротивление ρ=1,1 ом мм²/м.
5.2Сплавы с низким коэффициентом теплового расширения.
В приборостроении в ряде случаев требуется сплавы с коэффициентом теплового расширения равным нулю или равным коэффициенту теплового расширения стекла. Для этого найдены аномальные системы Fe-Ni, и Fe –Pt, в которых коэффициент линейного расширения с изменением содержания одного из элементов меняется не линейно, а по сложной кривой с минимумом и максимумом. Поэтому можно подобрать сплавы с заданным коэффициентом теплового расширения.
Сплав железа с 36% Ni называется «инвар» (в переводе - неизменный). Его коэффициент теплового расширения составляет α=1,5*10-6 ( у железа α = 11*10-6). У суперинвара α=1*10-6 в интервале температур 60˚ С.- 100˚ С. Эти сплавы применяются для изготовления штриховых мер длины, деталей геодезических приборов, эталонов метра и т. д.
Сплав с 29% Ni и 18% Cо применяется для пайки со стеклом, так как такой сплав имеет с ним одинаковый коэффициент теплового расширения α=5*10-6.
Сплав Fe с 48% Ni имеет коэффициент теплового расширения α=9*10-6, как у платины и обычного стекла, поэтому называется платинит и применяется для ввода платиновых электродов через стекло в вакуумные системы.
Сплав Fe c 42% Ni имеет коэффициент теплового расширения 7,5*10-6, но в широком интервале температур20-300˚С, поэтому применяется более широко.
В некоторых случаях (например, в терморегуляторах) используется сплав Fe и 25Ni, который имеет очень большой коэффициент теплового расширения α=20*10-6.